摘 要：本文介绍了增压机DCS系统的硬件配置及其强大的Mesh网络结构，并对增压机设备的控制进行了阐述。莱芜钢铁集团60000m3/h空分系统增压机是由西门子公司提供的带入口过滤器、中间冷却器和级后冷却器的四级离心式压缩机，由ABB高压电机驱动。增压机在空分系统的功能是将从分子筛出来的空气进一步压缩，以达到工艺所需的压力。在增压机的第一段出口，经一级、二级压缩后的空气抽取一部分送往膨胀机增压端，剩余的空气则继续通过机组三级、四级的进一步压缩后，送往高压换热器冷却后节流膨胀进下塔。增压机的辅助设备主要包括油箱电加热器，辅助油泵和排油烟风扇。

1 硬件配置

DCS 系统采用美国FOXBORO公司推出的I/A Series控制系统，主要包括控制器、I/O 卡件、工程师站 1 台、操作站 3台、过程控制站1台、打印机 1 台。其中控制器与工程师站、操作站通过网关相连，操作站与打印机通过网关相连。

控制处理机——FCP270。FCP270是一个可选的容错站，和与它相连的现场总线组件(FBM)一起可按组态好的控制方案对过程进行监控，它可实现连续控制、梯形逻辑控制和顺序控制，完成数据采集、检测、报警和传送信息的功能。FCP通过串口连接FBM的底板，最多可串联4块底板，每块底板有8个FBM槽位，FCP270最多可支持32个FBM。

现场总线组件——FBM。FBM即I/O卡，它是现场信号转换部件，可将现场信号转换成计算机信号。它又分为模拟信号和数字信号两种类型，可执行多种功能。每个模拟组件有8个输入输出通道，数字组件有16-32通道。数字现场总线组件可执行多种功能，如事件序列监视、梯型逻辑控制和脉冲计数，所有现场信号与控制电子线路隔离，对模拟量输入/输出信号进行变压器耦合与光电双重隔离，且每路A/D和D/A转换独立，保证故障对系统影响最小。

工程师站。工程师站为独立安装，装有系统软件和应用软件以及实时数据库、历史数据库等管理软件。实现对空分系统控制组态、监控画面组态、历史及趋势数据的组态功能。按照应用操作站处理机 AW 进行配置，具有应用处理机 AP 及操作站处理机 WP 的功能，作为 AP 承担网络上的服务器功能，同时作为 WP 提供人机接口。

操作站。 操作站布置在控制室内，电源由 UPS 供电，实现操作人员监视和操作控制制机组设备功能。操作员的操作、工艺参数的报警由在线打印机自动记录并打印。除监控功能外，操作站还提供单个操作画面修改、软件的备份、参数修改功能。

2 网络结构

由于传统的总线控制方式 传输速度缓慢，而且效率低下，只能够分享共同的故障区域，并且同一时间内只能有一个进行通话。这直接制约着生产过程中控制系统的可使用率，生产过程中一旦出现控制网络故障即会造成无法对制氧设备的操作与监控，造成制氧设备重大事故停车。因此，我厂切合生产需要构建了MESH网络。

图1 Mesh网络结构简图

Mesh网络组建时需将工作站、控制处理器和I/O卡直接接入同一网络，所有各站均冗余以太网通讯;将电源系统、控制器、网络设备均进行冗余，能够实现无扰动切换，便于故障检查和处理;现场总线采用FCP270控制器，使用FBI(现场总线隔离组件)进行信号和电器隔离;FBM经过FBI挂在总线上，它为控制处理机和现场传感器/执行器提供接口，它们之间的通讯通过冗余的现场总线来完成。Mes网络组建的结构简图如图1所示。